JP2013160090A - 電動圧縮機 - Google Patents

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Abstract

【課題】コネクタ接続部と絶縁部材との間での電気配線の噛み込みを抑制すること。
【解決手段】コネクタ接続部42の内面に溝48を形成するとともに、クラスタブロック45の外面に溝47を形成した。そして、各溝47,48によりコネクタ接続部42とクラスタブロック45との間にインターロックワイヤ60が配策される配策空間49を形成し、配策空間49にインターロックワイヤ60を配策した。
【選択図】図1

Description

本発明は、ハウジング内に圧縮部、電動モータ及びモータ駆動回路が収容された電動圧縮機に関する。
従来から、回転軸の回転によって駆動する圧縮部、回転軸を回転させる電動モータ、及び電動モータを駆動させるためのモータ駆動回路が、ハウジング内に収容された電動圧縮機が知られている(例えば特許文献1参照)。図6に示すように、ハウジングの一部を構成するモータハウジング103には電動モータ103aが収容されている。モータハウジング103の底側端面にはインバータハウジング108が接合されるとともに、モータハウジング103とインバータハウジング108とで区画される空間にモータ駆動回路101が収容されている。モータ駆動回路101は、外部電源102からの電力が供給されることで駆動するようになっている。
インバータハウジング108には、その外面から外方へ突出して延びる筒状のコネクタ接続部104が接続されている。コネクタ接続部104内には、外部電源102からの電力をモータ駆動回路101へ供給するための配線接続部105が配設されている。配線接続部105とコネクタ接続部104との間には、合成樹脂製のクラスタブロック106(絶縁部材)が配設されている。このクラスタブロック106により配線接続部105とコネクタ接続部104との間の絶縁が確保されている。
コネクタ接続部104とクラスタブロック106との間には、モータ駆動回路101への外部電源102からの電力供給以外の別の用途として用いられる電気配線107が配策されている。電気配線107としては、例えば特許文献2に記載のインターロックワイヤ等が挙げられる。このような電気配線107は、少なくとも一端が外部電源102側に設けられる端子接続部(図示せず)に接続されるため、電気配線107はコネクタ接続部104とクラスタブロック106との間の僅かな隙間に配策されるのが一般的である。
特開2009−74517号公報 特開2007−331606号公報
しかしながら、クラスタブロック106をコネクタ接続部104内へ収容する際に、コネクタ接続部104とクラスタブロック106との間で電気配線107の噛み込みが生じてしまう虞がある。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、コネクタ接続部と絶縁部材との間での電気配線の噛み込みを抑制することができる電動圧縮機を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、ハウジング内に圧縮部、電動モータ及びモータ駆動回路が収容されるとともに、前記ハウジングの外面にはコネクタ接続部が設けられており、前記コネクタ接続部内には、外部電源からの電力を前記モータ駆動回路へ供給するための配線接続部が配設されるとともに、前記コネクタ接続部の内側には、前記配線接続部と前記コネクタ接続部との絶縁を確保する絶縁部材が配設されており、前記コネクタ接続部の内面と前記絶縁部材の外面との間に、前記モータ駆動回路への前記外部電源からの電力供給以外の別の用途として用いられる電気配線が配策されている電動圧縮機であって、前記コネクタ接続部の内面及び前記絶縁部材の外面のうちの少なくとも一方に凹部が形成されるとともに、前記凹部により前記コネクタ接続部と前記絶縁部材との間に前記電気配線が配策される配策空間が形成されていることを要旨とする。
この発明によれば、凹部により形成された配策空間に電気配線が配策されるため、コネクタ接続部の内面及び絶縁部材の外面のうちの少なくとも一方に凹部が形成されておらず、電気配線がコネクタ接続部と絶縁部材との間の僅かな隙間に配策されている場合に比べて、コネクタ接続部と絶縁部材との間での電気配線の噛み込みを抑制することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記コネクタ接続部及び前記絶縁部材に前記凹部が形成されるとともに、各凹部を組み合わせることで前記配策空間が形成されていることを要旨とする。
この発明によれば、コネクタ接続部又は絶縁部材に凹部が形成されるとともに、その凹部により形成される配策空間に比べると、配策空間を大きくすることができ、コネクタ接続部と絶縁部材との間での電気配線の噛み込みをさらに抑制し易くすることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記電気配線を固定する固定部材をさらに備えたことを要旨とする。
この発明によれば、例えば、電動圧縮機が搭載される車両の走行中の振動によって、電気配線が動いてしまうことを防止することができる。
この発明によれば、コネクタ接続部と絶縁部材との間での電気配線の噛み込みを抑制することができる。
(a)は実施形態における電動圧縮機を示す縦断面図、(b)はコネクタ接続部周辺を拡大して示す部分縦断面図。 図1(b)におけるA−A線断面図。 (a)及び(b)はクラスタブロックの斜視図。 別の実施形態におけるインターロックワイヤがクラスタブロックに対してテープによって固定されている状態を示す斜視図。 (a)は別の実施形態におけるコネクタ接続部の縦断面図、(b)はクラスタブロックの斜視図。 従来例におけるコネクタ接続部周辺を拡大して示す部分縦断面図。
以下、本発明を車両としてのハイブリッド自動車に搭載されるとともに車両空調装置に用いられる電動圧縮機に具体化した一実施形態を図1〜図3にしたがって説明する。
図1(a)に示すように、電動圧縮機10のハウジング11は金属材料(本実施形態ではアルミニウム)により形成されている。ハウジング11は、ハウジング11の中間部分を構成する有底円筒状の中間ハウジング12と、中間ハウジング12の開口端に接合された吐出ハウジング13と、中間ハウジング12の底側端面に接合されたインバータハウジング14とから構成されている。中間ハウジング12と吐出ハウジング13とは、ガスケットGを介してボルトB1によって共締めされている。また、中間ハウジング12とインバータハウジング14とは、ボルトB2によって共締めされるとともに、中間ハウジング12とインバータハウジング14との間には、収容空間17が区画形成されている。
中間ハウジング12と吐出ハウジング13との間には、吐出室15が区画形成されている。吐出ハウジング13の端面には吐出ポート16が形成されるとともに、吐出室15は、吐出ポート16を介して図示しない外部冷媒回路に接続されている。中間ハウジング12におけるインバータハウジング14側には、図示しない吸入ポートが形成されるとともに、中間ハウジング12内は、吸入ポートを介して外部冷媒回路に接続されている。
中間ハウジング12内には回転軸23が回転可能に支持されている。また、中間ハウジング12内には、冷媒を圧縮するための圧縮部18と、圧縮部18を駆動させるための電動モータ19とが収容されるとともに、収容空間17内には、電動モータ19の駆動を制御するモータ駆動回路30が収容されている。よって、圧縮部18、電動モータ19及びモータ駆動回路30は、回転軸23の軸方向に沿って、この順序で並ぶようにハウジング11内に収容されている。
まず、圧縮部18について説明する。
圧縮部18は、中間ハウジング12内に固定された固定スクロール20と、固定スクロール20に対向配置された可動スクロール21とで構成されている。固定スクロール20と可動スクロール21との間には、容積変更可能な圧縮室22が区画形成されている。固定スクロール20には、圧縮室22と吐出室15とを連通させる吐出通路28が形成されるとともに、固定スクロール20の端面には吐出弁29が設けられている。
次に、電動モータ19について説明する。
電動モータ19は、回転軸23と一体的に回転するロータ24(回転子)と、ロータ24を取り囲むように中間ハウジング12の内周面に固定されたステータ25(固定子)とからなる。ロータ24は、回転軸23と一体的に回転可能に回転軸23に止着されたロータコア24aと、ロータコア24aの周面に設けられた複数の永久磁石24bとからなる。ステータ25は、略円環状をなすとともに中間ハウジング12の内周面に固定されたステータコア25aのティース(図示せず)にコイル25bが巻回されて構成されている。
次に、モータ駆動回路30について説明する。
モータ駆動回路30は、収容空間17内において、インバータハウジング14の内面に固定される平板状の基板31と、基板31に実装された複数種類の電気部品32a〜32d等とから構成されている。基板31は、インバータハウジング14内において、回転軸23の径方向に沿って延びるように配置されている。モータ駆動回路30は、図示しないエアコンECUからの指令に基づいて、電動モータ19のステータ25に電力を供給するようになっている。基板31には、インバータハウジング14の外周面に突設されるコネクタ接続部42に向けて延びる導電部材33が設けられている。
図1(b)に示すように、コネクタ接続部42は、インバータハウジング14の外周面から回転軸23の径方向へ延びるように外方に突出する四角筒状の第1延設部42aと、第1延設部42aに連なるとともに回転軸23の軸方向に沿って電動モータ19側へ延びる四角筒状の第2延設部42bとから形成されている。第1延設部42aには、インバータハウジング14に形成された接続孔141に接続される接続部421aが形成されている。この接続孔141と接続部421aとの接続により、コネクタ接続部42がインバータハウジング14に接続されている。
第2延設部42bの開口421bには、合成樹脂製のコネクタハウジング44が取り付けられている。コネクタハウジング44は四角筒状をなすとともに、開口421b内に嵌合される嵌合部44aと、嵌合部44aに連なるとともに第2延設部42bの開口端422bに当接する当接部44bと、当接部44bに連なるとともに外部電源40が接続される接続部形成部44cとから形成されている。
図2に示すように、第2延設部42bは、底壁43と、第2延設部42bの延設方向に延びる上側壁43a、下側壁43b、左側壁43c及び右側壁43dとにより形成されている。上側壁43a及び下側壁43bは対向配置されるとともに第2延設部42bの延設方向に互いに平行に延びている。左側壁43c及び右側壁43dは対向配置されるとともに第2延設部42bの延設方向に互いに平行に延びている。上側壁43a、左側壁43c及び右側壁43dは底壁43に連なっている。下側壁43bと底壁43との間には第1延設部42a内に連なるとともに導電部材33が通過可能な通過部431bが形成されている。第2延設部42b内には絶縁部材としてのクラスタブロック45が配設されている。
図3(a)及び(b)に示すように、クラスタブロック45は一面に開口をなす四角箱状に形成されている。クラスタブロック45の外郭は、四角板状の底壁46と、底壁46の周縁から立設されるとともに四角板状をなす上側壁46a、下側壁46b、左側壁46c及び右側壁46dとにより形成されている。上側壁46a及び下側壁46bは対向配置されるとともに互いに平行に延びている。左側壁46c及び右側壁46dは対向配置されるとともに互いに平行に延びている。
第2延設部42b内にクラスタブロック45が配設された状態では、クラスタブロック45の底壁46、上側壁46a、下側壁46b、左側壁46c及び右側壁46dは、第2延設部42bの底壁43、上側壁43a、下側壁43b、左側壁43c及び右側壁43dにそれぞれ対向している。
クラスタブロック45の内部には、左側壁43c及び右側壁43dに平行に延びるとともに、上側壁43aと下側壁43bとを繋ぐ区画壁46eが形成されている。この区画壁46eにより、クラスタブロック45の内部が二つの収容空間45a,45bに区画されている。各収容空間45a,45bには、外部電源40からの電力をモータ駆動回路30へ供給するための配線接続部50がそれぞれ配設されている。そして、このクラスタブロック45により、各配線接続部50とコネクタ接続部42との間の絶縁が確保されている。
図3(a)に示すように、クラスタブロック45の上側壁46aの外面には、クラスタブロック45の開口端から底壁46に亘って直線状に延びる第1溝部47aが形成されている。また、図3(b)に示すように、クラスタブロック45の底壁46の外面には、第1溝部47aに連なるとともに上側壁46aから下側壁46bに亘って直線状に延びる第2溝部47bが形成されている。さらに、クラスタブロック45の下側壁46bの外面には、第2溝部47bに連なるとともに底壁46から開口端に亘って直線状に延びる第3溝部47cが形成されている。第1〜第3溝部47a,47b,47cは、クラスタブロック45の外面から内側に向けて弧状に湾曲するように凹むように形成されている。
図1(b)に示すように、第2延設部42bの上側壁43aの内面には、クラスタブロック45の開口端よりも第2延設部42bの開口421b寄りの部位から底壁43に亘って直線状に延びる第4溝部48aが形成されている。また、第2延設部42bの底壁43の内面には、第4溝部48aに連なるとともに上側壁43aから通過部431bに亘って延びる第5溝部48bが形成されている。第5溝部48bは通過部431bに連通している。さらに、第2延設部42bの下側壁43bの内面には、クラスタブロック45の開口端よりも第2延設部42bの開口421b寄りの部位から通過部431bに亘って延びる第6溝部48cが形成されている。第6溝部48cは通過部431bに連通している。第4〜第6溝部48a,48b,48cは、第2延設部42bの内面から外側に向けて弧状に湾曲するように凹むように形成されている。
第1溝部47aは第4溝部48aに対向しており、第1溝部47a及び第4溝部48aにより第1配策空間49aが形成されている。また、第2溝部47bは第5溝部48bに対向しており、第2溝部47b及び第5溝部48bにより第2配策空間49bが形成されている。第3溝部47cは第6溝部48cに対向しており、第3溝部47c及び第6溝部48cにより第3配策空間49cが形成されている。
コネクタ接続部42とクラスタブロック45との間には、電気配線としてのインターロックワイヤ60が配策されている。インターロックワイヤ60は、モータ駆動回路30への外部電源40からの電力供給以外の別の用途として用いられる。具体的には、インターロックワイヤ60は、外部電源40と配線接続部50との接続状態を検出するためのものである。
インターロックワイヤ60の一端は、外部電源40に設けられる図示しない第1通電部に接続されている。インターロックワイヤ60は、コネクタハウジング44内、第1配策空間49a、第2配策空間49b、第3溝部47cと通過部431bとの間、第3配策空間49c及びコネクタハウジング44内を通過して、その他端が外部電源40に設けられる図示しない第2通電部に接続されている。
よって、本実施形態では、第1〜第3配策空間49a,49b,49cにより、コネクタ接続部42とクラスタブロック45との間に形成される配策空間49を構成している。また、第1〜第3溝部47a,47b,47cにより、クラスタブロック45の外面に形成される凹部としての溝47を構成するとともに、第4〜第6溝部48a,48b,48cにより、コネクタ接続部42の内面に形成される凹部としての溝48を構成している。
そして、配線接続部50の一端と導電部材33とが電気的に接続されるとともに、配線接続部50の他端と外部電源40とが電気的に接続されることで、外部電源40とモータ駆動回路30とが配線接続部50及び導電部材33を介して電気的に接続される。
上記構成の電動圧縮機10では、外部電源40からの電力が配線接続部50及び導電部材33を介してモータ駆動回路30へ供給されるとともに、モータ駆動回路30から電動モータ19に電力が供給されると、ロータ24が回転するとともに、このロータ24の回転に伴って回転軸23が回転するようになっている。回転軸23が回転すると、圧縮部18において、可動スクロール21と固定スクロール20との間の圧縮室22が容積減少する。そして、外部冷媒回路から吸入ポートを介して中間ハウジング12内に冷媒が吸入されるとともに、中間ハウジング12内に吸入された冷媒が中間ハウジング12内に設けられた吸入通路27を介して圧縮室22内に吸入され、圧縮室22にて圧縮される。圧縮室22で圧縮された冷媒は、吐出通路28を介して吐出弁29を押し退けて吐出室15へ吐出される。そして、吐出室15に吐出された冷媒は、吐出ポート16を介して外部冷媒回路へ流出されて、中間ハウジング12内へ還流される。
次に、本実施形態の作用について説明する。
上記構成の電動圧縮機10によれば、各溝47,48を組み合わせることで形成された配策空間49にインターロックワイヤ60が配策されている。よって、クラスタブロック45をコネクタ接続部42内へ収容する際に、コネクタ接続部42とクラスタブロック45との間でインターロックワイヤ60が噛み込んでしまうことが抑制されている。その結果として、インターロックワイヤ60がコネクタ接続部42とクラスタブロック45との間で噛み込んで、インターロックワイヤ60が断線してしまうといったことがなく、外部電源40と配線接続部50とが接続されている状態であるにも関わらず、外部電源40と配線接続部50とが非接続であると誤検出してしまうことが無い。よって、本実施形態の電動圧縮機10が搭載されたハイブリッド自動車の性能に不具合が生じてしまうことが抑制されている。
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
(1)コネクタ接続部42の内面に溝48を形成するとともに、クラスタブロック45の外面に溝47を形成した。そして、各溝47,48によりコネクタ接続部42とクラスタブロック45との間にインターロックワイヤ60が配策される配策空間49を形成し、配策空間49にインターロックワイヤ60を配策した。よって、クラスタブロック45の外面及びコネクタ接続部42の内面に溝47,48が形成されておらず、インターロックワイヤ60がコネクタ接続部42とクラスタブロック45との間の僅かな隙間に配策される場合に比べて、コネクタ接続部42とクラスタブロック45との間でのインターロックワイヤ60の噛み込みを抑制することができる。
(2)コネクタ接続部42に溝48を形成するとともに、クラスタブロック45に溝47を形成し、各溝47,48を組み合わせることで配策空間49を形成した。よって、例えば、コネクタ接続部42のみに溝48を形成して、その溝48により形成される配策空間に比べると、配策空間49を大きくすることができ、コネクタ接続部42とクラスタブロック45との間でのインターロックワイヤ60の噛み込みをさらに抑制し易くすることができる。
(3)コネクタ接続部42に形成された溝48、及びクラスタブロック45に形成された溝47を用いて配策空間49を形成した。よって、コネクタ接続部42とクラスタブロック45との間に配策空間49を容易に形成することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、図4に示すように、インターロックワイヤ60がクラスタブロック45の溝47に配策された状態において、固定部材としてのテープ70をクラスタブロック45の外面全周に巻き付けることで、インターロックワイヤ60をクラスタブロック45に対して固定してもよい。これによれば、例えば、電動圧縮機10が搭載されたハイブリッド自動車の走行中の振動によって、インターロックワイヤ60が動いてしまうことを防止することができる。なお、インターロックワイヤ60がコネクタ接続部42の溝48に配策された状態において、固定部材としてのテープ70をコネクタ接続部42の内面全周に巻き付けることで、インターロックワイヤ60をコネクタ接続部42に対して固定してもよい。
○ 図5(a)及び(b)に示すように、クラスタブロック45の上側壁46aの外面のみに凹部としての溝80を形成してもよい。溝80は、クラスタブロック45の開口端から底壁46に向かって直線状に延びるとともに、上側壁46aの途中からクラスタブロック45の開口端側に戻るようにして弧状に湾曲しながら延び、さらに、開口端に向けて直線状に延びるように形成されている。また、コネクタ接続部42における溝80と対向する部位に、溝80と同じ形状の凹部としての溝81が形成されている。そして、各溝80,81により配策空間90が形成されている。なお、クラスタブロック45の上側壁46aの外面のみに溝80を形成したが、これに限らず、クラスタブロック45の下側壁46bの外面のみに凹部としての溝を形成してもよい。そして、当該溝と対向するコネクタ接続部42の部位に凹部としての溝を形成して、各溝により配策空間を形成してもよい。
○ 実施形態において、コネクタ接続部42のみに溝48を形成してもよいし、クラスタブロック45のみに溝47を形成してもよい。
○ 実施形態において、第1〜第3溝部47a,47b,47cは、クラスタブロック45の内側に向けて弧状に湾曲するように凹むように形成されていたが、これに限らず、第1〜第3溝部47a,47b,47cの形状は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、第4〜第6溝部48a,48b,48cは、第2延設部42bの外側に向けて弧状に湾曲するように凹むように形成されていたが、これに限らず、第4〜第6溝部48a,48b,48cの形状は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、電気配線としてはインターロックワイヤ60に限らず、例えば、エアコンECUとモータ駆動回路30とを電気的に接続する通信ハーネスであってもよい。この場合、通信ハーネスは、外部電源40側からコネクタ接続部42とクラスタブロック45との間に形成された配策空間を通過して、モータ駆動回路30側へ延びるように配策される。
○ 実施形態において、コネクタ接続部42は四角筒状であったが、これに限らず、例えば、円筒状であってもよい。この場合、クラスタブロック45も円筒状に形成されているのが好ましい。
○ 実施形態において、コネクタ接続部42がインバータハウジング14の成形と同時に一体形成されていてもよい。
○ 実施形態において、コネクタ接続部42の第2延設部42bは、回転軸23の軸方向に沿って延びるように設けられていたが、これに限らず、例えば、コネクタ接続部42の第2延設部42bが、回転軸23の径方向に沿って延びるように設けられていてもよい。すなわち、コネクタ接続部の延設方向は、電動圧縮機が搭載される車両の搭載スペースや配置位置等に合わせて適宜変更してもよい。
○ 実施形態において、クラスタブロック45により配線接続部50全体を収容して、配線接続部50とコネクタ接続部42との絶縁を確保するようにしてもよい。
○ 実施形態では、二つの配線接続部50が並設されていたが、これに限らず、例えば、三つの配線接続部50が並設されていてもよい。すなわち、配線接続部50が並設される数は特に限定されるものではない。
○ 実施形態において、圧縮部18、電動モータ19及びモータ駆動回路30は、回転軸23の軸方向に沿って、この順序で並ぶようにハウジング11内に収容されていたが、これに限らず、例えば、回転軸23の軸方向に沿って、電動モータ19、圧縮部18及びモータ駆動回路30の順序で並ぶようにハウジング11内に収容されていてもよい。
○ 実施形態において、圧縮部18は、固定スクロール20と可動スクロール21とで構成されるタイプに限らず、例えば、ピストンタイプやベーンタイプなどに変更してもよい。
○ 本発明を、車両空調装置に用いられるものではなく、その他の空調装置に用いられるものに適用してもよい。
○ 本発明を、ハイブリッド自動車に搭載されるとともに車両空調装置に用いられる電動圧縮機10に具体化したが、これに限らず、例えば、ハイブリッド自動車ではなく、エンジンのみで駆動する自動車、又は電気自動車に搭載されるとともに車両空調装置に用いられる電動圧縮機に具体化してもよい。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
(イ)前記コネクタ接続部は、前記ハウジング内に収容される回転軸の軸方向に沿って前記電動モータ側に延びるように設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の電動圧縮機。
(ロ)前記圧縮部、前記電動モータ及び前記モータ駆動回路は、前記回転軸の軸方向に沿って、この順序で並ぶように前記ハウジング内に収容されていることを特徴とする前記技術的思想(イ)に記載の電動圧縮機。
10…電動圧縮機、11…ハウジング、18…圧縮部、19…電動モータ、23…回転軸、30…モータ駆動回路、40…外部電源、42…コネクタ接続部、45…絶縁部材としてのクラスタブロック、47,48,80,81…凹部としての溝、49,90…配策空間、50…配線接続部、60…電気配線としてのインターロックワイヤ、70…固定部材としてのテープ。

Claims (3)

  1. ハウジング内に圧縮部、電動モータ及びモータ駆動回路が収容されるとともに、前記ハウジングの外面にはコネクタ接続部が設けられており、前記コネクタ接続部内には、外部電源からの電力を前記モータ駆動回路へ供給するための配線接続部が配設されるとともに、前記コネクタ接続部の内側には、前記配線接続部と前記コネクタ接続部との絶縁を確保する絶縁部材が配設されており、前記コネクタ接続部の内面と前記絶縁部材の外面との間に、前記モータ駆動回路への前記外部電源からの電力供給以外の別の用途として用いられる電気配線が配策されている電動圧縮機であって、
    前記コネクタ接続部の内面及び前記絶縁部材の外面のうちの少なくとも一方に凹部が形成されるとともに、前記凹部により前記コネクタ接続部と前記絶縁部材との間に前記電気配線が配策される配策空間が形成されていることを特徴とする電動圧縮機。
  2. 前記コネクタ接続部及び前記絶縁部材に前記凹部が形成されるとともに、各凹部を組み合わせることで前記配策空間が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電動圧縮機。
  3. 前記電気配線を固定する固定部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電動圧縮機。
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